干旱胁迫对菊花生理指标的影响

杨若鹏，张祖芸

（1.红河学院生命科学与技术学院， 云南蒙自 661199；2. 云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101）

干旱胁迫对菊花生理指标的影响

杨若鹏1，张祖芸2

（1.红河学院生命科学与技术学院， 云南蒙自 661199；2. 云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101）

以“神马”菊花（Dendranthema grandiflorum “Jinba” ）为试材，研究了不同干旱条件下“神马”菊花叶片中丙二醛（MDA）、脯氨酸(Pro)、过氧化物酶（POD）和总糖含量的变化，结果表明，随着着干旱胁迫程度的加剧，叶片中的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量呈现出上升的趋势；总糖含量呈现先上升后下降的趋势；过氧化物酶（POD）活性则呈现先上升后下降再上升的趋势。

干旱胁迫；生理指标；神马菊花

菊花是一种名贵的观赏花卉，经过长期的人工选育，也被称为艺菊，品种有7000种。菊花是我国传统名花之一，在我国已经有3000多年的栽培历史，在清朝的初期菊花从中国传入欧洲。菊花的文化历史之悠久，内容之丰富，更是令人惊叹。古代许多名人雅士都在赞美菊花，如陶渊明的“采菊东篱下，悠然见南山”；黄巢的“待到秋来九月八，我花开后百花杀。冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲”以及李师广的“仙人披雪氅，素女不红妆”等等数不胜数。然而，切花菊的生产与发展最先是在国外发展壮大的，如：欧洲、美国、日本以及其他国家等地方，而今切花菊的发展已成为国际商品花卉上GDP总产值最高的花卉。‘神马’菊花（Dendranthema grandiflora‘Jinba’）是从日本引入我国的切花菊种类之一，为我国园林普遍应用的首要白色花卉之一，为菊科菊属多年宿生草本植物，其花瓣多呈筒状或舌状。普遍用于花坛、地被、盆花和街道布景等地方。

如今，对于菊花的研究主要集中在花期的调控[1-3]、品种的分类[4-5]、花期的生理生化变化及苗期[6]等方面，但是对于菊花的抗性生理方面的研究就相对较少。毛洪玉等[7]以地被菊为试验材料研究了菊花的抗寒性，发现了抗寒性较强的菊花品种；随着植物体内含水量的降低，其抗寒防冻能力增强。其次，关于菊花的抗性研究主要集中在抗寒性及高温胁迫等方面[8-11]，贾思振等[10]对高温下的各个夏菊品种的光合特性进行了综合的比较；目前干旱胁迫对‘神马’菊花生理指标影响的研究未曾见报道。因此对‘神马’菊花的抗旱性研究具有现实意义，可为选育出抗旱性较强的品种提供理论依据。

本次试验主要以‘神马‘菊花为研究试材，进行干旱胁迫模拟盆栽试验研究，通过测定其叶片中丙二醛(MDA)、脯氨酸、(Pro)、过氧化物酶(POD)以及可溶性糖等含量变化，探讨干旱协迫对菊花生理指标的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

神马菊花由昆明虹之华园艺有限公司提供。

将取回的神马种苗移栽到温室大棚加以管理，待其生长状况稳定，且成熟开花之前，对其进行不同程度的干旱胁迫，取其叶片进行试验。

1.2 仪器设备

离心机、天平、试管、研钵、容量瓶、恒温水浴锅、分光光度计、漏斗、移液管、胶头滴管、移液枪、铝盒、量筒、剪刀、试管夹、玻璃棒、锥形瓶。

1.3 试验方法

1.3.1 试验处理

2015年9月20日将菊花扦插苗移栽于直径为9cm的花盆中（1株/盆），基质为：腐殖土：红土=1：1，温室大棚栽培，一个月后选取生长健壮、长势一致的菊花植株进行试验。

试验采用随机区组设计，设置干旱和正常浇水两个处理，分别于停水后5d、10d、15d、20d取样测定各项指标，3次重复.

1.3.2 测定指标及方法

脯氨酸含量的测定用酸性茚三酮法；可溶性糖含量的测定用考蒽酮比色法; 过氧化物酶（POD）活性的测定用比色法; 丙二醛含量的测定用硫代巴比妥酸 (TBA)法.[12]

1.3.3 数据统计分析方法

采用 Excel2003、SPSS17.0对数据进行整理及方差分析.

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫下菊花叶片中MDA含量的变化

由表1可知，MDA的含量随着干旱胁迫的加剧呈现出上升的趋势，除了干旱10d和15d之间没有差异外，其它两两之间都呈现出差异显著。与CK相比较，各个处理MDA的含量分别增加了23.53%、27.78%、29.73%、31.13%。

2.2 干旱胁迫下菊花叶片中脯氨酸含量的变化

由表1可知，脯氨酸的含量呈现出上升的趋势。其中，干旱5d和10d之间差异不显著，干旱15d和20d之间差异显著。而干旱15d和20d分别与干旱5d和10d之间相比较，呈现出差异显著。与CK相比较，干旱5d和10d表现出差异不显著，分别降低了2.27%和1.19%；而干旱15d和20d表现出差异显著，分别升高了30.36%和72.46%。

2.3 干旱胁迫下菊花叶片中总糖含量的变化

由表1可知，总糖的含量呈现上升后下降的趋势，且两两之间呈现出差异显著。其中，干旱5d和干旱10d，与CK相比差异是显著的，且糖含量分别降低64.27%和37.75%；而干旱15d和干旱20，与CK相比差异也是显著的，且糖含量分别升高了36.18%和7.94%。

2.4 干旱胁迫下菊花叶片中POD酶活性的变化

由表1可知，过氧化物酶（POD）的活性随着干旱天数的增加呈现出先上升后下降再上升的趋势。与CK相比差异不显著，但是各个干旱处理均高于对照，POD含量分别上升了15.29%、31.72%、9.42%、和29.60%。

表1 不同干旱胁迫下菊花叶片中各个生理指标含量的变化

3 讨论

3.1 干旱胁迫下MDA对菊花叶片的影响

丙二醛是植物细胞膜质过氧化的产物，丙二醛含量高，说明植物细胞膜质过氧化程度高，细胞膜受到的伤害严重。丙二醛的积累在一定程度上反映了体内自由基的活动状态，积累多说明超氧阴离子与羟基自由基处于较高水平[13]。一般植物在逆境条件下，如高温，盐碱，以及强光等逆境条件下就会产生膜质过氧化。丙二醛含量的增加能反映出抗旱能力较弱，丙二醛含量越小，抗旱能力越强。由表1可知，随着干旱天数的增加，丙二醛的含量处于一直上升的趋势。其中，干旱5d的增加量是最小的，干旱20d时的增加量是最大的，说明随着干旱胁迫程度的增加, 抗旱能力越来越弱。

3.2 干旱胁迫下Pro含量对菊花叶片的影响

卢少云等人[14]研究表明，脯氨酸的积累与植物受伤害程度呈显著正相关。本次试验中脯氨酸的含量随着干旱胁迫程度的加剧而呈现出上升的趋势。其中，干旱15d和20d的脯氨酸的积累量相对于干旱5d和10d的脯氨酸的积累量较高，所以说明干旱15d和20d对叶片的伤害程度比干旱5d和10d对叶片的伤害程度大。

3.3 干旱胁迫下总糖含量对菊花叶片的影响

可溶性糖是植物体的能量来源，可溶性糖的含量越高，其细胞原生质浓度和细胞膜的稳定性就越好，从而提高了植株的保水性，增强了抗旱能力[15]。本次试验中干旱5～15d时叶片中可溶性糖含量逐渐上升，说明其抗旱能力也在逐渐增强；而干旱到20d时可溶性糖含量开始降低，说明其抗旱能力随着胁迫的加剧而减弱。

3.4 干旱胁迫下POD活性对菊花叶片的影响

植物受到干旱逆境胁迫时，细胞内会产生大量的活性氧，植物的抗氧化酶对活性氧的清除起重要的作用，抗氧化酶的活性变化既可以反应植物对干旱胁迫的适应性，也可以反应细胞内 活性氧代谢的平衡状态[16]。植物细胞内的酶活性越高，植物的抗逆性也就越强[17]。本次试验中，与CK相比较，干旱10d的含量是最多的，而干旱15d的POD的含量是最少的，表明干旱10d的POD的活性和抗逆性比干旱15d的POD的活性和抗逆性较高。

4 结论

本次试验结果表明，随着干旱胁迫程度的加剧，菊花叶片中的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量呈现出上升的趋势；总糖含量呈现先上升后下降的趋势；过氧化物酶（POD）活性则呈现先上升后下降再上升的趋势。这说明在一定干旱胁迫范围内，菊花通过酶活性增加，提高了适应干旱胁迫的能力。随着干旱胁迫的进一步加剧，超氧自由基的产生速度超过了机体自身的清除能力，表现出POD 活性降低。在干旱胁迫后期POD 活性明显增加，可能是在经历了前段时间的干旱胁迫后，植物体已产生了一定的适应能力，表现出较强的抗旱性。

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[责任编辑刘贵阳]

Effects of Drought Stress on Physiological and Biochemical Indexes of Chrysanthemum

YANG Ruo-peng1, ZHANG Zu-yun2

(1.Honghe University, Mengzi Yunnan 661199,China; 2. Sericultrual and Apicultural Institute, Yunnan Academy of Agricultrual Sciences, Mengzi, 661101, China)

Effects of different degrees of drought stress on physiological and biochemical indexes of Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum ‘Jinba’) we studied. Set up normal irrigation (CK) and drought stress two treatment groups, After the water stop 5d, 10d, 15d and 20d,test the leaves malondialdehyde (MDA), proline (Pro), peroxidase (POD) activity and the change of total sugar content.The results showed that with increasing the degree of drought stress, the leaf MDA, pro showing a rising trend, the changes of total sugar content was increased at first and then decreased; POD activity showed trend of first increased and then decreased, then increased. The result showed that with the increase of drought stress, the different physiological indexes had different effects on the leaves, which led to the change trend of each index content. At last, the experiment was used to study the mechanism of drought resistance and to provide the theoretical basis for the application of chrysanthemum garden.

Drought stress; Physiological index; Dendranthema grandiflorum "Jinba"

S47

A

1008-9128（2017）02-0126-03

10.13963/j.cnki.hhuxb.2017.02.033

2016-11-06

杨若鹏（1983-），男，云南石屏人，硕士，助教，研究方向：植物逆境生理研究。

张祖芸（1984-），女，硕士，云南新平人，助理研究员，研究方向：分子生物学研究。